在范老看來，人們通常說的工業(yè)安全通常包括設備安全、過程安全、信息安全和安防保安等。企業(yè)出于自身的責任和利益角度，對安全事故顯得尤為關注。企業(yè)隨著生產規(guī)模的擴大，經濟結構調整及技改力度的加大，因此，未來過程安全的關注與投入會有所增加，并在工藝生產過程中能夠實現安全可控，易操作。

 
找出問題，解決問題

要減少過程安全事故的發(fā)生，就必須找出問題的根源，這樣才能做到“對癥下藥”。

中國工控網：范老，您好！今年來，流程工業(yè)中過程安全事故頻頻發(fā)生，您對目前我國流程工業(yè)的安全現狀如何看待？對于企業(yè)來說要實現可持續(xù)發(fā)展，在工業(yè)安全中還應該考慮哪些問題？

范老：生產過程安全主要由功能安全和系統安全解決方案構成，功能安全方面由于自動化技術的發(fā)展與成熟，采用軟硬件冗余系統技術，儀表安全系統發(fā)展迅猛，在工業(yè)生產安全中起到很大的作用，但因投資有所加大,中小企業(yè)有點承擔不起，在維護上仍跟不上去。然而目前工業(yè)安全的瓶頸我想還在于系統安全。所謂的系統安全是人們?yōu)榻鉀Q復雜系統的安全性問題而開發(fā)、研究出來的安全理論、方法體系。系統安全是基礎保障，也是工業(yè)安全靈魂。在我國工業(yè)安全中，由于系統安全涉及領域較多，急需能深入理解各種生產工藝過程機理和控制系統的復合型專家來解決，因此導致了生產過程中還存在某些安全隱患。對于工業(yè)安全，既要抓功能安全，也要重視系統安全。這樣才能整體提升工業(yè)生產的安全性。

以石化行業(yè)為例，要保證安全需要我們考慮以下幾點問題：

（1）強調安全控制系統和非安全控制系統的集成。企業(yè)出于節(jié)約成本的考慮，如何讓企業(yè)在現有的非安全控制系統的基礎上，以較低的開發(fā)設計成本實現自己的安全解決方案。這同樣是也供應商思考的問題之一。

（2）石化生產中涉及物料危險性大，生產工藝技術復雜，運行條件苛刻，易出現突發(fā)災難性事故。除安全安防外，擁有一套具有專業(yè)知識的，高度信息化，智能化的故障應急處理系統，有助于避免或減少嚴重事故的發(fā)生。

（3）工廠現場的熟練工程師越來越缺乏，但是現實情況需要他們能夠在更短的響應時間內，做出更好的決策，并完成處理更復雜的控制過程。因此，應盡快提高工廠現場工程師綜合反應能力。

（4）安全包括了防火、防爆、防毒、防誤操作等，如何把安防與過程控制集成，也是提高安全的措施之一。

 
（5）企業(yè)必須在尋求安全和過分謹慎之間取得平衡。安全風險的代價和實施措施的成本之間有一個平衡點，過分的安全控制可能會阻礙工廠底層的可操作性正常運行。因此，企業(yè)要在安全性和工廠底層運行效率間進行權衡。

（6）企業(yè)加強和重視儀表安全系統（SIS）技術培訓與發(fā)展。

用案例解說——安全應從設計、施工、運行貫穿全程

       范老對石化行業(yè)安全的認識通過人們在生活中“看病”例子進一步說明。他指出功能安全就好像是醫(yī)生通過你的外在描述知道你應該吃什么藥，指導正確使用藥物來消除病癥，而系統安全就像給人做系統的全面檢查，可以清楚的查出發(fā)病的誘因，進行調理，增加自身的免疫力，提髙生活質量。讓人費解的功能安全和系統安全就在范老通俗易懂的舉例中豁然開朗。通過與范老的交談，在他的身上不僅顯示了老一輩工程師鉆研與專注的精神，同時也體現了嚴謹的學術作風。

中國工控網：您在石化領域身經百戰(zhàn)，您認為在流程工業(yè)中應該重視哪些環(huán)節(jié)？

范老：在2009年的時候，國家安全監(jiān)管總局給石化行業(yè)發(fā)布了《關于公布首批重點監(jiān)管的危險化工工藝目錄的通知》，在這份文件中明確的提出了首批重點監(jiān)管的危險化工工藝目錄和首批重點監(jiān)管的危險化工工藝安全控制要求、重點監(jiān)控參數及推薦的控制方案。我想用間歇聚合工藝來說明聚合生產裝置中應注意的儀表自動化問題。

       聚合釜內溫度：選用低慣性測溫元件，當聚合釜體積增大時，應在釜的軸向和徑向處設置多個測溫點，同時求取釜內平均溫度和顯示釜內最高溫度。為觀察其溫度變化趨勢，求出平均溫度變化率作為監(jiān)控參數之一。各測溫之間相差最大有時會達到10～20℃，在接近反應終點時，各測溫點和平均溫度會趨向一致，平均溫度變化率趨向零度。另外對聚合釜的冷卻水進出口和夾套內設置測溫點和冷卻水流量累積計量，以計算出加熱和撒熱量的變化情況。這才能保證全面反映釜內溫度場的分布和換熱變化狀況，以此來監(jiān)控釜溫，更利于安全和產品質量。

       對于聚合釜液位在釜底采用插入式法蘭液面計，釜中部裝有音義液位信號計或釜頂部裝超聲波液位計，用以校正插入式法蘭差壓液面計因釜內介質組成變化引起比重變化帶來的測量誤差。這是確保釜液位計的正確測量，避免釜內液位溢出或抽空故事。

      聚合釜壓力采用法蘭式壓力變送器，可預防釜內介質堵塞取壓管導，當釜體積大時也可分別二個取壓口,以確保壓力檢測。

      聚合釜粘度和粘度變化率能反映出聚合反應激烈程度，建議采用插入振動式粘度計較好。

       最后，為防止聚合釜內介質粘掛在所有測量元件表面上，影響測量精度,在設計聚合釜本體結構時,適當增設沖洗支管道,利用溶劑加入同時,順便也沖刷各檢測元件表面,以確保測量元件表面清潔而能正常工作。

       另外，聚合釜各原料單體的加量采用質量流量計，并與加入時間或聚合釜液面的增量互相校核，確保批量加料精度。細節(jié)決定成敗.因此要保證生產裝置的安全，需要從設計選型、施工質量、運行維護等全面貫穿執(zhí)行。

                              
                      圖1、 聚合生產過程控制工藝流程圖

       聚合反應中操作不當會發(fā)生爆聚，引起聚合釜內超溫超壓，通常設有安全聯鎖保護，有時采用冗余的安全控制系統來確保聯鎖功能，實現緊急放空、排料或加入終止劑等，防止聚合釜爆聚事故的發(fā)生，這是十分必要的。但我們從系統角度來分析聚合過程之所以發(fā)生爆聚原因之一是引發(fā)劑加量過多，或聚合過程中熱量不能迅速導出,爆聚是聚合過程中必須避免和防止的。在操作過程中為引發(fā)聚合反應需加入適量引發(fā)劑,常因原料中含的水分雜質增多,而需改變引發(fā)劑量來破除雜質。雖然原材料單體進原料儲缶前后，都己檢測分析過含水量，并以此作為工藝條件,決定應加入的引發(fā)劑量,但因長期儲存、轉運或生產過程中氮封失效，使空氣中水分溶入原料中，或熱交換器內部或聚合釜內外冷卻系統焊縫處,因長期熱脹冷縮而發(fā)內漏等原因而污雜了原料，使其含水量增加為PPM級。故設計中應有可靠的氮封壓力分程控制系統和原料在線微量含水量分析的監(jiān)控聯鎖保護系統，一旦含水量超過規(guī)定預警設定值時，首先報警，再超量時則安全聯鎖系統使自控三通伐動作，切換流向，將含水量高的原料單體停止加入釜中，而進入排料脫水回收系統中去，避免高含水量原科進入聚合釜中，從系統上抑止了超溫超壓的發(fā)生的誘發(fā)因素，故增設在線微量水分析儀可使生產過程更安全、產品質量更保證。

成分分析與生產過程的質量與安全

中國工控網：目前，在我國流程工業(yè)中通過那些方法保證生產過程的質量與安全？有沒有更好的辦法解決？

范老：過去60年來流程工業(yè)主要依靠“溫度、壓力、流量、液位”四大熱工參數來控制生產過程質量與安全的。但是，從目前新建的大中型企業(yè)來看，這是遠遠不夠的，按“成分”參數來控制生產過程質量與安全是必然要提到日程上來。工藝和自動化工程師應積極掌握在線分析儀的應用技術,并推動其廣泛的應用。

       市場對流程工業(yè)在線分析儀的需求也越來越強烈。如今大型石油化工企業(yè)所需的DCS控制系統和現場總線技術的國產化己取得突破，而流程工業(yè)急需的在線分析儀的國產化正在掘起。在線分析儀與控制系統的無縫連接和適用于成分分析的控制算法等研發(fā)工作也在加快進行,以適應“十二五”規(guī)劃的需求。

先把自己的事情做好

 中國工控網：您認為目前我國石化行業(yè)企業(yè)應該從哪些方面做積極準備工作？

范老：為了保證化工工藝安全，國家安全生產監(jiān)管總局發(fā)布的危險化工工藝目錄作為參考引導文件。因此作為中小企業(yè)應該明確自己工藝是否在目錄中，對于《首批重點監(jiān)管的危險化工目錄》和《首批重點監(jiān)管的危險化工工藝安全控制要求、重點監(jiān)控參數及推薦的控制方案》，企業(yè)目前的控制與推薦的方案是否存在差距。

       另外對照本企業(yè)采用的危險化工工藝及其特點，確定重點監(jiān)控的工藝參數，裝備和完善自動化控制系統，化工裝置要按照推薦的控制方案裝備緊急停車系統，但切勿盲目采用冗余安全軟件。同時，選用或制定適合本企業(yè)的報警管理系統。以上僅個人的多年體會，僅供參考。謝謝!

總結：流程工業(yè)安全話題對于每個人來說都是一個沉重的話題，一方面源于事故發(fā)生的影響，另一方面在于業(yè)內人士對問題認識之后的思考和推動的糾結。我國自動化技術的發(fā)展已走過60年的長河，在硬件方面可以做到與國外企業(yè)競相爭艷，然而在系統設計、解決方案方面還有很長的路要走，也需要多方的努力。

（文/gongkong張瑩）

作者簡介：

范忠琪，1938年11月出生，祖籍浙江紹興。1962年 畢業(yè)于浙江大學化工生產過程自動化專業(yè)。一直從事過程控制系統的工程設計和研究開發(fā)工作。曾任中石化北京燕山石化公司技術委員會委員、自動化專家組組長，燕山石化公司研究院副總工程師、技術委員會委員等職；兼任北京化工學會理事、自動化儀表專業(yè)委員會主任、顧問等職?，F任中國儀器儀表學會分析儀器學會理事，全國專業(yè)標準化技術委員會委員等職。曾獲國家科技進步一等獎，兩項國家專利，中國石化總公司科技進步一等獎，中國石化集團科技進步一等獎等。